Una batería recargable hecha de comida

Una batería recargable hecha de comida

Un equipo de investigadores del Istituto Italiano di Tecnologia (IIT-Instituto Italiano de Tecnología) ha creado una batería totalmente comestible y recargable, a partir de materiales que normalmente se consumen como parte de nuestra dieta diaria. La celda de batería de prueba de concepto se ha descrito en un artículo, publicado recientemente en la revista Advanced Materials. Las posibles aplicaciones son en diagnósticos de salud, monitoreo de calidad de alimentos y robótica blanda comestible.

El estudio ha sido realizado por el grupo de Mario Caironi, coordinador del laboratorio de Electrónica Impresa y Molecular del IIT Center de Milán (Italia). Caironi se ha centrado en el estudio de las propiedades electrónicas de los alimentos y sus subproductos, con el fin de unirlos con materiales comestibles y crear nuevos materiales electrónicos comestibles. En 2019, Caironi ganó una subvención de consolidación ERC de 2 millones de euros para el Proyecto ELFO, que explora el campo de la electrónica comestible.

La electrónica comestible es un campo de reciente crecimiento que podría tener un gran impacto en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades del tracto gastrointestinal, así como en el control de la calidad de los alimentos. Uno de los retos más interesantes en el desarrollo de futuros sistemas electrónicos comestibles es realizar fuentes de energía comestibles.

El grupo de investigación del IIT se inspiró en las reacciones redox bioquímicas que tienen lugar en todos los seres vivos y desarrolló una batería que utiliza riboflavina (vitamina B2, que se encuentra por ejemplo en las almendras) como ánodo y quercetina (complemento e ingrediente alimentario, presente en las alcaparras , entre otros) como cátodo. El carbón activado (un medicamento de venta libre muy extendido) se usaba para aumentar la conductividad eléctrica , mientras que el electrolito era a base de agua. El separador, necesario en toda batería para evitar cortocircuitos, estaba hecho de alga nori, del tipo que se encuentra en el sushi. Luego, los electrodos fueron encapsulados en cera de abejas de la que salen dos contactos de oro de grado alimenticio (la lámina que usan los pasteleros) sobre un soporte derivado de la celulosa.

La celda de la batería funciona a 0,65 V, un voltaje lo suficientemente bajo como para no crear problemas en el cuerpo humano cuando se ingiere. Puede proporcionar una corriente de 48 μA durante 12 minutos, o unos pocos microamperios durante más de una hora, suficiente para suministrar energía a pequeños dispositivos electrónicos, como LED de bajo consumo, durante un tiempo limitado.

Este ejemplo de batería recargable totalmente comestible, la primera que se fabricó, abriría las puertas a nuevas aplicaciones electrónicas comestibles.

“Los usos potenciales futuros van desde circuitos comestibles y sensores que pueden monitorear las condiciones de salud hasta la alimentación de sensores para monitorear las condiciones de almacenamiento de alimentos. Además, dado el nivel de seguridad de estas baterías, podrían usarse en juguetes para niños, donde hay un alto riesgo de ingestión. De hecho, ya estamos desarrollando dispositivos con mayor capacidad y reduciendo el tamaño total. Estos desarrollos se probarán en el futuro también para alimentar robots blandos comestibles”, señaló el coordinador de investigación Mario Caironi.

“Esta batería comestible también es muy interesante para la comunidad de almacenamiento de energía. Construir baterías más seguras, sin el uso de materiales tóxicos, es un desafío al que nos enfrentamos a medida que aumenta la demanda de baterías. Si bien nuestras baterías comestibles no alimentarán automóviles eléctricos, son una prueba de que las baterías pueden fabricarse con materiales más seguros que las baterías de iones de litio actuales. Creemos que inspirarán a otros científicos a construir baterías más seguras para un futuro verdaderamente sostenible”, añadió Ivan Ilic, coautor del estudio.

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